Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Технология производства строительного гипса в аппаратах совмещенного помола и термообработки





Технологический процесс состоит из следующих стадий:

- дробление гипсового камня в щековых, конусных и других дробилках;

- совмещенное тонкое измельчение и дегидратация гипса в шахтных, шаровых и других мельницах;

- осаждение термообработанного продукта из дымовых газов в пылеосадительных устройствах;

- складирование и упаковка готового продукта.

На рис. 1.12 представлен один из вариантов аппаратурного оформления данного технологического процесса.

 

Рис. 1.12. Технологическая схема производства

строительного гипса с использованием шаровой мельницы

для совмещенной термообработки и помола:

1 - приемный бункер; 2, 4 - ленточный конвейер; 3 - дробилка щековая;

5 - магнитный сепаратор; 6 - дробилка молотковая; 7 - элеватор; 8 - бункер;

9 - барабанный затвор; 10 - мельница шаровая; 11 - винтовой конвейер возврата

материала; 12 - сепаратор воздушный; 13 - топка; 14 - система пылеосаждения

I ступени; 15 - система пылеосаждения II ступени; 16 - вентилятор высокого

давления; 17, 19 - винтовой конвейер; 18 - промежуточный бункер;

20 - элеватор; 21 - бункер готового продукта

 

Измельченный гипс и теплоноситель с температурой 600-700°С в шаровой мельнице движутся прямотоком. Продегидратированный порошок гипса отделяется от дымовых газов в двухступенчатой системе - сначала в одиночных циклонах 14, а затем в батарейном 15. Более эффективным с точки зрения энергозатрат является замкнутый цикл помола, при котором после мельницы устанавливается сепаратор, в котором происходит разделение продукта на годную фракцию и крупку, возвращаемую в голову процесса на домол.

Основным достоинством этой технологии является совмещение двух важнейших технологических операций помола и термообработки в одном аппарате.

 

1.5.5. Технология производства строительного гипса в котлах-дегидраторах кипящего слоя

Псевдоожиженный слой измельченного природного гипса за счет большой поверхности контакта с теплоносителем обеспечивает большую скорость дегидратации CaSO4 · 2Н2О, а также исключаются его местные перегревы. Равномерность псевдоожижения зависит от однородности фракционного состава, гидродинамической обстановки в аппарате кипящего слоя (КС) и, наконец, от морфологии частиц гипса.

На рис. 1.13 представлена технологическая схема производства строительного гипса термообработкой измельченного природного гипса до 3-8 мм в аппарате кипящего слоя, разработанная в институте «Гипростройматериалы», г. Москва. Производительность технологической линии 50 тыс. т/год.

 

 

Рис. 1.13. Технологическая схема производства

строительного гипса обжигом в аппарате кипящего слоя:

1 - ленточный конвейер; 2 - бункер гипсового щебня; 3 - тарельчатый питатель;

4 - шахтная мельница; 5 - теплогенератор; 6 - батарея из 4 циклонов; 7 - батарея

из 8 циклонов; 8, 19 - винтовой конвейер; 9 - бункера расходные; 10, 12 - винтовой

питатель; 11 - течка; 13 - котел-дегидратор; 14, 16 - камера смешения;

15 - дроссельная заслонка; 17 - электрофильтр; 18 - вентилятор; 20 - элеватор;

21 – пневмокамерные питатели

 

По данной технологии термообработка гипса производится с использованием в качестве теплоносителя дымовых газов, получаемых от сжигания газообразного топлива в топке, снабженной четырьмя горелками и расположенной под аппаратом КС. Продукты горения разбавляются вторичным воздухом до 950-1000°С и просасываются со скоростью 1,5-2 м/с вентиляторами высокого давления через днище, создавая кипящий слой. Поддержание температуры в слое регулируется в основном расходом сырья, температурные параметры теплоносителя могут изменяться лишь в узких пределах. Оптимальный режим дегидратации: температура в кипящем слое 135°С, на выходе продукта 100-125°С, температура отходящих газов 130-135°С, время термообработки 40 мин.

Котел-дегидратор работает под разрежением, общее сопротивление составляет 11,2 кПа, в том числе слой КС - 8,6 кПа.

Аппараты КС бывают с одним слоем и двумя. Двухслойные аппараты позволяют более точно поддерживать температурный режим и тем самым обеспечивать высокое качество готового продукта. В последнее время такие аппараты становятся все более производительными. Например, французская фирма «Ламбер Индустриэл» разработала конструкцию аппарата производительностью 40-50 т/ч, работающего на мазуте.

Перспективными также являются конструкции аппаратов с виброкипящим слоем. Интенсивность теплообмена в них еще выше, чем в аппаратах КС вследствие вибрации частиц гипса. Одновременно такой аппарат служит сепаратором для отделения продегидратированных и, следовательно, более легких частиц за счет их «всплывания» наверх и выведения через течку.

 

1.5.6. Технология производства строительного гипса из фосфогипса

Как уже указывалось выше, фосфогипс содержит примеси неорганических и органических соединений, водорастворимых и водо-нерастворимых, адсорбированных на поверхности кристаллов и встроенных в кристаллическую решетку, а также радиоактивные вещества. Наличие этих примесей сильно затрудняет задачу получения высококачественных гипсовых вяжущих из него, в том числе и строительного. Решение этой задачи может быть достигнуто двумя путями:

- переводом дигидратного процесса сернокислотного разложения апатита на дигидратно-полугидратный или полугидратно-дигидратный;

- обезвреживание негативного влияния примесей, находящихся в фосфогипсе, получаемом по дигидратному способу.

Первый способ решения задачи касается химической промышленности, и в ряде стран она успешно решена.

В связи с тем, что практически все заводы в СССР, в том числе ОАО «Гомельский химический завод», работали и продолжают работать по дигидратному способу, то ниже будут рассмотрены пути решения задачи по второму способу.

Известные способы подготовки фосфогипса к производству можно разделить на пять условных групп:

1) промывка фосфогипса водой;

2) промывка в сочетании с нейтрализацией и осаждением в водной суспензии;

3) термический метод;

4) введение различных нейтрализующих минерализующих и регулирующих кристаллизацию добавок перед обжигом и после него;

5) нейтрализация в суспензии извести.

Методы первой и второй групп связаны с образованием значительных количеств загрязненных промывных вод, больших затрат на их удаление и обезвреживание, хотя степень очистки фосфогипса в них получается довольно высокой.

Большинство методов термического разложения (третья группа) примесей основано на обжиге фосфогипса до растворимого ангидрита с последующей его гидратацией и повторным обжигом до полугидрата. Широкого применения они пока не имеют, так же как и методы четвертой группы, поскольку для них требуются дефицитные добавки и низкой их эффективности.

Наибольший интерес представляет метод глубокой нейтрализации фосфогипса известковым молоком (пятая группа), обеспечивающий одностадийному и стабильному переводу кислых фтористых и фосфатных соединений в труднорастворимые соли типа Ca5OH(PO4)3 и CaF2. Именно этот способ заложен в подавляющее большинство технологий, разработанных ведущими фирмами.

В качестве примера рассмотрим одну из них (рис. 1.14). Основными стадиями технологического процесса являются: приемка и складиро-


 

Рис. 1.14. Технологическая схема производства строительного гипса из фосфогипса

(спецификация по тексту)


вание сырьевых материалов; нейтрализация фосфогипса и фильтрация пульпы; сушка; дегидратация в гипсоварочных котлах; выдержка и охлаждение вяжущего; помол вяжущего; хранение готовой продукции.

Кек фосфогипса влажностью 25-30% поступает с вакуум-фильтра из цеха экстракционной Н3РО4 по ленточному конвейеру 4 на склад 5, откуда грейферным краном 1 направляется в бункер влажного фосфогипса 2, из которого винтовым питателем 3 и ленточным конвейером 4 подается в один из двух попеременно работающих реакторов-нейтрализаторов 8.

Предварительно в реакторе готовят расчетное количество известкового молока из фильтрата и комовой извести, подаваемой из бункера 6 весовым дозатором 7. В известковом молоке поддерживается отношение ж: т, равное 1-1,5.

Концентрацию известкового молока для нейтрализации фосфогипса устанавливают в соответствии с содержанием в фосфогипсе водорастворимого Р2О5. Фосфогипс в реактор подается порциями с определенной скоростью, чтобы обеспечить снижение величины рН в соответствии с графиком (рис. 1.15).

 

 

Рис. 1.15. Кривая изменения рН при нейтрализации фосфогипса

известковым молоком в реакторе

 

Снижение величины рН в реакторе производится со скоростью не более 0,16 ед рН/мин в интервале рН 12,8-12,0 и 0,6 ед рН/мин в интервале рН от 12 до 8,0. Соблюдение этого режима нейтрализации позволяет избежать кристаллизации нежелательных Са(Н2РО4)2 и СаНРО4, что впоследствии ухудшит качество вяжущего. Длительность цикла нейтрализации 35-40 мин. Нейтрализованная пульпа фосфогипса погружным насосом 9 подается на барабанный вакуум-фильтр 13. После опорожнения одного реактора 8 включают подачу пульпы на фильтр из параллельного реактора 8, а в первый подают следующую порцию извести и фильтрата. Реакторы 8 обеспечивают непрерывную фильтрацию. Нейтральный фильтрат с барабанного вакуум-фильтра 13 направляется в вакуум-приемник 14, из которого в сборники 15. Из сборников 15 центробежным насосом 10 он подается в реакторы 8. Таким образом, весь образующийся фильтрат используется в замкнутом цикле, в том числе и для орошения скруббера мокрой очистки газов 12, выходящих из сушильного барабана 17.

Срезаемый на фильтре кек фосфогипса влажностью 20-30% ленточным питателем 16 подается в барабанную насадочную сушилку 17, где из него удаляется основное количество механической влаги. Теплоносителем служат дымовые газы от сжигания мазута в выносной топке 18. Разбавление дымовых газов производится рециркуляционными газами из гипсоварочных котлов 22. Отработанные дымовые газы проходят двухстадийную очистку - в начале в циклоне 19, а затем подаются вентилятором 11 в скруббер 12 и выбрасывается в атмосферу. Гипс, осажденный в циклоне, поступает на ленточный конвейер 4.

Выходящий из сушилки фосфогипс с влажностью 1-5% ленточным конвейером 4, цепным элеватором 20 поступает в бункера 21, а затем в гипсоварочные попеременно работающие котлы 22. Загрузка фосфогипса в котел осуществляется при достижении в нем температуры не ниже 200°С. После достижения требуемой степени дегидратации CaSO4 · 2H2O продукт выгружается из котла при температуре 190-215°С в бункера 6, откуда скребковым конвейером 23 с водяным охлаждением, а затем элеватором 20 направляется в бункер 6, расположенный над мельницей 24.

Обогрев гипсоварочных котлов периодического действия производится дымовыми газами с температурой 1000-1100°С, образующимися в выносной топке 18 от сжигания мазута. После котла отработанные дымовые газы направляются в сушильный барабан 17. Водяные пары, выделяющиеся из гипсоварочных котлов, очищаются в циклоне 19 и скруббере 12, после чего вентилятором 11 выбрасываются в атмосферу. Скруббер 12 орошается фильтратом, подаваемым из сборника 15.

Гипсовое вяжущее из накопительного бункера 6 с температурой не выше 80°С подается ленточным питателем в шаровую мельницу 24. Режим помола должен обеспечивать необходимую механическую активацию вяжущего (за счет устранения экранирующих пленок фосфатов и разрушения реликтовой структуры кристаллов CaSO4 · 2H2O), необходимую тонкость порошка.

Строительный гипс марки Г-2-Г-4 из мельницы 24 подается в бункер 6, а затем пневмовинтовым насосом 25 на склад готовой продукции. Обе шаровые мельницы подключены к вытяжной аспирационной системе, состоящей из циклона 19 и рукавного фильтра 26. Очищенный воздух выбрасывается в атмосферу вентилятором 11.

Производительность такой технологической линии составляет 60 тыс. т гипсового вяжущего в год.

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 3100. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...


Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...


Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...


Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

Случайной величины Плотностью распределения вероятностей непрерывной случайной величины Х называют функцию f(x) – первую производную от функции распределения F(x): Понятие плотность распределения вероятностей случайной величины Х для дискретной величины неприменима...

Схема рефлекторной дуги условного слюноотделительного рефлекса При неоднократном сочетании действия предупреждающего сигнала и безусловного пищевого раздражителя формируются...

Уравнение волны. Уравнение плоской гармонической волны. Волновое уравнение. Уравнение сферической волны Уравнением упругой волны называют функцию , которая определяет смещение любой частицы среды с координатами относительно своего положения равновесия в произвольный момент времени t...

Сравнительно-исторический метод в языкознании сравнительно-исторический метод в языкознании является одним из основных и представляет собой совокупность приёмов...

Концептуальные модели труда учителя В отечественной литературе существует несколько подходов к пониманию профессиональной деятельности учителя, которые, дополняя друг друга, расширяют психологическое представление об эффективности профессионального труда учителя...

Конституционно-правовые нормы, их особенности и виды Характеристика отрасли права немыслима без уяснения особенностей составляющих ее норм...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.007 сек.) русская версия | украинская версия